澳门大学王瑞兵团队JACS:乏氧诱导的超分子自由基实现胞内聚合介导的肿瘤精准治疗

2025-01-17 BioMed科技 BioMed科技 发表于陕西省

澳门大学王瑞兵团队构建乏氧引发超分子自由基体系,其 PDI+2CB [7] 复合物可在肿瘤乏氧还原环境下引发 HEMA 聚合,具细胞毒性,可诱导凋亡等,动物实验有效,为肿瘤治疗提供新思路。

图片

图1:肿瘤乏氧微环境中超分子自由基阴离子诱导的胞内聚合示意图。

近期,澳门大学王瑞兵团队提出了一种乏氧引发的超分子自由基体系,能够诱导胞内聚合反应,从而破坏肿瘤细胞的细胞骨架和细胞器的生理功能(图1)。该工作利用葫芦[7]脲(CB[7])和苝二酰亚胺衍生物(PDI)形成2:1超分子主客体复合物,称为PDI+2CB[7],该复合物可响应肿瘤乏氧和还原微环境,产生离域自由基阴离子。同时,CB[7]有效地增强了这些阴离子的结构稳定性,使PDI+2CB[7]复合物能够在肿瘤细胞内诱导甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)发生高效自由基聚合反应(图2)。该体系可选择性地在乏氧肿瘤细胞中发生聚合反应,引起严重的细胞毒性(图3),诱导ROS过表达和线粒体功能障碍,从而导致细胞凋亡和细胞周期阻滞(图4),改变肌动蛋白的有序分布,导致细胞骨架损伤(图5)。动物实验结果证明乏氧引发的细胞内聚合具有高效抗肿瘤作用(图6&图7)。这项研究开发了一种胞内聚合诱导的抗肿瘤疗法,而非传统化疗药物治疗方式,具有高选择性和强效抗肿瘤作用。该工作以“Hypoxia-Initiated Supramolecular Free Radicals Induce Intracellular Polymerization for Precision Tumor Therapy”为题发表在《J Am Chem Soc》上(doi:org/10.1021/jacs.4c14847)。文章第一作者是澳门大学博士生唐冕同学,共同通讯作者是课题组前成员高成博士(现任职于深圳大学医学院)。合作者包括清华大学的徐江飞教授和法国科学院的Bardelang教授。该研究得到国家自然科学基金委、澳门科技发展基金、澳门大学、以及太湖创新计划的支持。

图片

图2: PDI+2CB[7]主客体复合物的形成和超分子自由基引发的聚合反应。

图片

图3: 肿瘤细胞内聚合反应引发细胞毒性。

图片

图4: 肿瘤细胞内聚合反应对细胞功能的影响。

图片

图5: 肿瘤细胞内聚合反应对肌动蛋白细胞骨架的影响。

图片

图6: 活体肿瘤细胞内选择性胞内聚合反应。

图片

图7:活体胞内聚合反应对肿瘤的治疗作用。

本工作是该团队近期关于细胞内合成与组装相关研究的最新进展之一。尽管当前科研人员开发了各种抗肿瘤治疗的控制释放系统,但脱靶副作用仍然是一个持续的挑战。生物相容性物质的原位合成或聚合提供了一种更安全、更精确的替代治疗方法。因此,该团队提出了一种肿瘤内乏氧微环境引发的超分子自由基诱导的细胞内聚合反应,用于肿瘤的高效精准治疗。此外,该团队基于生物合成以及内源性生物刺激诱导胞内聚合或胞内超分子组装(Adv. Mater. 2024, 36, 2411906; Nature Commun. 2024,15,328; Matter2023, 6, 3889; Adv. Mater. 2023, 35, 2211626;Sci. Adv. 2022, 8, eabn1805),并研究了细胞内的超分子作用诱导的细胞器自组装行为以及对细胞功能的影响(CCS Chem. 2024, 6, 1487;J. Am. Chem.Soc. 2020, 142, 16523),为未来疾病的诊疗发展提供了一个新的思路。

原文链接:

https://doi.org/10.1021/jacs.4c14847

版权声明:
本网站所有内容来源注明为“梅斯医学”或“MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明来源为“梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,或“梅斯号”自媒体发布的文章,仅系出于传递更多信息之目的,本站仅负责审核内容合规,其内容不代表本站立场,本站不负责内容的准确性和版权。如果存在侵权、或不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (1)
#插入话题
  1. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2248433, encodeId=b5122248433a7, content=<a href='/topic/show?id=c5558298426' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#肿瘤治疗#</a> <a href='/topic/show?id=7ec812339430' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#超分子自由基#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=13, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=82984, encryptionId=c5558298426, topicName=肿瘤治疗), TopicDto(id=123394, encryptionId=7ec812339430, topicName=超分子自由基)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=cade5395722, createdName=梅斯管理员, createdTime=Fri Jan 17 09:48:30 CST 2025, time=2025-01-17, status=1, ipAttribution=陕西省)]

相关资讯

为何美国放疗普及率高达70%,是中国的三倍?

对比中美肿瘤治疗中放疗差异,分析国内放疗普及不高原因,包括公众认知不足、医疗资源不均等,介绍放疗适用情况及周期,强调提高放疗普及率的重要性。

陈春英院士团队ACS Nano:水凝胶介导的外泌体通讯干扰,抑制肿瘤适应性

本研究开发自组装短肽 PepABS-py,可在肿瘤细胞表面形成水凝胶阻断外泌体传播,减轻低氧肿瘤微环境,调节免疫反应,增强传统化疗效果,是有前途的肿瘤膜靶向治疗工具。

南京邮电大学晁洁教授团队JACS:智能模块化DNA LYTACs纳米装置用于肿瘤精准治疗

南京邮电大学晁洁团队开发智能模块化 DNA LYTACs 纳米器件,可在肿瘤微酸环境降解致病蛋白,实现 EGFR 和 PDL1 协同降解用于肿瘤治疗,为创新疗法提供新思路。

Mol Cancer:中南大学陶永光等团队研究发表肿瘤进展中调节细胞死亡及其表观遗传修饰的机制和串扰的综述

该综述将总结细胞死亡途径的机制和相应的表观遗传调控。将探索这些途径之间的广泛相互作用,并讨论表观遗传学中为肿瘤治疗带来益处的细胞死亡机制。

异基因CAR-T细胞治疗的发展现状

本文介绍异基因 CAR-T 细胞疗法优势及制造、来源、临床试验等,虽有不足但有望使更多肿瘤患者受益。

唐本忠院士团队最新ACS Nano:重建供体-受体-供体结构近红外II 区AIEgen,可用于饥饿-光热抗肿瘤和抑制肺转移!

本研究利用新型受体 BFF 构建 NIR-II AIEgen,TPE-BFF 性能优异,结合抗糖酵解剂用于肿瘤治疗和抑制肺转移。

聂广军团队最新《自然·通讯》:程序化纳米药物对胰腺癌代谢异常的双重矫正

聂广军等设计纳米系统包封 TPCA-1 和特定 siRNA,该系统可在肿瘤微环境响应释放,纠正 PDAC 细胞和 PSC 代谢异常,抑制糖酵解和氧化磷酸化,在小鼠模型中显抗 PDAC 效力。

哈工程杨飘萍团队Nano Letters:双调制AIE-ESIPT光敏剂和UCNPs的共组装用于增强的NIR激发光动力治疗

光动力疗法是癌症治疗新选择,有机光敏剂开发成热点,AIE光敏剂有优势但受激发波长限制,杨飘萍团队开发双调制AIE-ESIPT型光敏剂,通过共组装策略实现NIR激发治疗,介绍研究过程和成果。

天津大学刘哲教授《Biomaterials》:基于“热电材料-医用激光-微电场”药械场整合的线粒体功能失常及肿瘤治疗研究

通过分析线粒体复合物和基质金属蛋白酶(MMP)的特异标志物,阐明了线粒体功能紊乱与免疫激活的抗肿瘤机制,发展了药械场整合肿瘤治疗的新策略。

中山大学JACS:自组装纳米分子胶,可在癌症治疗中实现GSH/H₂O₂触发的靶向蛋白质降解

中山、暨大及新加坡国立大学团队开发自组装纳米分子胶(nano - mGlu),可在肿瘤微环境中释放分子胶,特异性降解癌细胞靶点,具良好抗肿瘤活性与安全性,为癌症治疗提供新策略。